Опубликован: 19.02.2008 | Доступ: свободный | Студентов: 15509 / 3195 | Оценка: 4.24 / 3.93 | Длительность: 22:12:00
ISBN: 978-5-94774-858-1
Лекция 5:

Служба файлов и печати

Динамические диски

Динамические диски — это технология управления жесткими дисками, позволяющая создавать на базе обычных жестких дисков компьютера более производительные или отказоустойчивые конфигурации.

Технологии создания производительных или отказоустойчивых конфигураций дисков имеют общее название RAID.

Технология RAID (дисковый массив RAID — Redundant Array of Inexpensive Disks, избыточный массив недорогих дисков ) была впервые разработана в 1987 году сотрудниками Калифорнийского университета в Беркли.

Технология RAID предполагает использование наборов (два и более) жестких дисков, доступных операционной системе как один том. Данные распределяются по набору дисков определенным способом, соответствующим одному из уровней RAID. В случае отказов отдельных дисков массив содержит дополнительную (избыточную) емкость, обеспечивающую возможность восстановления данных. Технология имеет набор спецификаций устройств хранения данных, связанных с "Уровнями RAID", определяющими способы распределения на дисковом массиве, их резервирования и восстановления.

Несмотря на общее название, архитектура RAID имеет существенные различия, определяющие различные способы объединения нескольких жестких дисков в единую систему так, чтобы она функционировала как один диск. В системах семейства Windows Server реализованы следующие виды RAID: RAID-0 (тома с чередованием информации), RAID-1 (зеркальные тома) и RAID-5.

RAID-0 — дисковый массив без дополнительной отказоустойчивости: поток данных разбивается на блоки, которые последовательно записываются на диски. Основные достоинства: простота конструкции и изготовления, высокая производительность. За счет того, что файлы записываются блоками на два и более дисков, скорость передачи данных дисковой подсистемы резко возрастает. Количество дисков — от 2 до 32. Коэффициент использования дискового пространства (отношение объема полезных данных к суммарному объему дискового массива) равен 1. Недостатком является низкая отказоустойчивость. Выход из строя одного из дисков приводит к потере всех данных, хранящихся на всем дисковом массиве. Схема записи данных на том с конфигурацией RAID-0 для пяти физических дисков приведена на рис. 8.8.


Рис. 8.8.

RAID-1 — дисковый массив с зеркалированием данных: блок данных записывается в двух экземплярах на отдельные диски. Достоинства: скорость записи та же, что и для одного диска, высокая скорость восстановления данных, простота конструкции, единственный вид RAID-массивов, позволяющий получить отказоустойчивую дисковую подсистему на двух дисках. Недостаток: низкий коэффициент использования дискового пространства, равный 0,5. Схема записи данных на том с конфигурацией RAID-1 приведена на рис. 8.9.


Рис. 8.9.

RAID-5 — дисковый массив с чередованием данных и вычислением контрольных сумм для записываемых данных: блоки данных последовательно записываются на диски, контрольная сумма для блоков одного ряда вычисляется во время записи, контрольные суммы размещаются последовательно по всем дискам. Количество дисков — от 3 до 32. При выходе из строя одного из физических дисков информация остается доступной для обработки.

Достоинства: высокая скорость чтения и записи данных, высокий коэффициент использования дискового пространства. Недостатки: выход из строя одного из дисков оказывает заметное влияние на производительность. Схема записи данных на том с конфигурацией RAID-5 для пяти физических дисков приведена на рис. 8.10.


Рис. 8.10.

Базовый диск легко преобразуется в динамический с сохранением всей информации. Для этого в оснастке " Управление дисками " надо щелкнуть правой кнопкой мыши на значке самого диска, выбрать в меню пункт " Преобразовать в динамический диск " (рис. 8.11), выбрать, какой именно диск надо преобразовать (можно выбрать несколько дисков одновременно), нажать кнопку " ОК " и кнопку " Преобразовать " для подтверждения действий (рис. 8.12), снова нажать " Да ".для подтверждения, после чего система преобразует диск (при необходимости сервер будет перезагружен).


Рис. 8.11.

Рис. 8.12.

Обратное преобразование из динамического диска в базовый производится также достаточно просто, но предварительно все тома на динамическом диске должны быть удалены.

Заметим также, что если мы преобразовали базовый диск в динамический, то этот диск будет доступен только в операционных системах Windows 2000/XP/2003, но не в более ранних.

И еще одно замечание. На каждом динамическом диске может быть установлена только одна операционная система.

На динамических дисках основной единицей, на которые разбиваются диски, является том ( volume ). В системе Windows Server имеются следующие виды томов:

  • простой том ( simple volume );
  • составной том ( spanned volume );
  • зеркальный том ( mirrored volume );
  • чередующийся том ( striped volume );
  • том RAID-5 ( RAID-5 volume ).

Простой том — это аналог основного раздела или логического диска на базовых дисках. Например, после преобразования в динамический диск диска, изображенного на рис. 8.1, получится следующая дисковая конфигурация (рис. 8.13):


Рис. 8.13.

На рисунке видно, что основные разделы и логические диски преобразовались в простые тома (обозначены оливковым цветом).

Одно из преимуществ динамических дисков заключается в том, что, если после последнего простого тома на диске есть нераспределенное пространство, то этот последний том можно расширить без потери информации. В данном примере можно щелкнуть правой кнопкой мыши на томе F: и выбрать в меню пункт " Расширить том ", затем указать размер добавляемого пространства, и том будет увеличен на заданную величину.

Еще одно преимущество динамических дисков — диски, установленные и сконфигурированные на одной системе, могут быть перенесены на другой сервер, и данная конфигурация, состоящая из нескольких дисков, будет по-прежнему работоспособна. При установке в сервер дискового массива с другого сервера нужно в оснастке " Управление дисками " выбрать в меню " Действие " пункты " Обновить " ( Refresh ) или " Повторить сканирование дисков " ( Rescan disks ), после чего установленный дисковый массив станет работоспособным.

Составной том — конфигурация, позволяющая увеличить размер тома за счет несмежных участков нераспределенного пространства, причем свободные участки для расширения тома можно выбирать на других динамических дисках сервера. В нашем примере мы можем расширить том с буквой E: следующим образом:

  1. Щелкнем правой кнопкой мыши на томе, выберем пункт меню " Расширить том " (рис. 8.14):

    Рис. 8.14.
  2. В запустившемся Мастере расширения тома указать физические диски, на которые будет расширяться данный том, и размер добавляемого пространства. Выберем в примере диски 0 и 2 и укажем для каждого диска размер пространства, которое на данном диске будет добавлено к тому E: (рис. 8.15):

    Рис. 8.15.
  3. После нажатия кнопок " Далее " и " Готово " получим конфигурацию, изображенную на рис. 8.16 (составной том обозначен сиреневым цветом):

    Рис. 8.16.

Основной недостаток составных томов — при выходе из строя любого из жестких дисков, на которых размещен составной том, будет потеряна вся информация, хранящаяся на данном томе. Поэтому мы рекомендуем использовать данный вариант расширения пространства тома только как экстренный, причем в течение ограниченного времени, либо регулярно делать резервные копии информации на данном томе.

Зеркальный том (известный также как массив RAID-1) — состоит из двух частей одинакового размера, расположенных на различных физических дисках. Каждая такая часть содержит точную копию другой части зеркала. При выходе из строя любого из жестких дисков, на которых расположен зеркальный том, информация, хранящаяся на томе, остается доступной для использования.

Зеркальный том можно создать как новый, на нераспределенном пространстве жестких дисков, так и путем добавления зеркала к уже имеющемуся простому тому.

Рассмотрим пример добавления зеркала к тому, на котором установлена операционная система:

  1. В оснастке " Управление дисками " щелкнем правой кнопкой мыши на томе с операционной системой и выберем в меню пункт " Добавить зеркало " (рис. 8.17):

    Рис. 8.17.
  2. Выберем диск, на котором будем создавать зеркало (в примере — Диск 1, рис. 8.18):

    Рис. 8.18.
  3. Начнется процесс ресинхронизации зеркального тома (рис. 8.19):

    Рис. 8.19.
  4. По окончании процесса ресинхронизации зеркальный том будет полностью готов к использованию.

Использование зеркального тома — самый простой и самый надежный способ обеспечения сохранности данных средствами системы Windows Server. И это единственный способ защиты от сбоев, применимый к тому с операционной системой. В рассматриваемом примере, если из строя выйдет Диск 0, с которого загружается операционная система, то с помощью заранее заготовленной дискеты мы сможем загрузить сервер с зеркальной копии, хранящейся на Диске 1. Дискету нужно подготовить следующим образом:

  1. Отформатировать в системе Windows Server (желательно в той же версии, на которой создан зеркальный том).
  2. Скопировать с загрузочного тома сервера (обычно это диск C:) файлы boot.ini, ntldr, ntdetect.com и ntbotdd.sys (если таковой файл имеется).
  3. Отредактировать файл boot.ini (в котором хранится меню начальной загрузки системы с указанием дисков и томов, в которых установлены экземпляры имеющихся на компьютере операционных систем), чтобы загрузка выполнялась с Диска 1 зеркального тома. В нашем примере содержимое отредактированного файла boot.ini может выглядеть так:
[boot loader]
timeout=30
default=multi(0)disk(0)rdisk(1)partition(1)\WINDOWS
[operating systems]
multi(0)disk(0)rdisk(1)partition(1)\WINDOWS=
 "Windows Server 2003 "/fastdetect/noexecute=optout

В случае выхода из строя одного из дисков необходимо сначала удалить зеркальный том (в оснастке " Управление дисками " щелкнуть правой кнопкой мыши на доступной части зеркального тома и выбрать пункт меню " Удалить зеркало "), удалить с сервера неисправный диск, заменить его новым, а затем в оснастке " Управление дисками " снова создать зеркальный том.

Нияз Сабиров
Нияз Сабиров

Здравствуйте. А уточните, пожалуйста, по какой причине стоимость изменилась? Была стоимость в 1 рубль, стала в 9900 рублей.

Елена Сапегова
Елена Сапегова

для получения диплома нужно ли кроме теоретической части еще и практическую делать? написание самого диплома требуется?